LAPORAN PROSES PEMBUATAN KERAMIK PT. SATYARAYA KERAMINDOINDAH Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Kimia Industri (TI.2205) yang dibimbing oleh Dessy Agustina Sari, ST., MT.
Nama:
Yudi Susanto
NPM:
1510631140144 1510631140144
JURUSAN TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SINGAPERBANGSA KARAWANG 2016
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ............................................. .................................................................... ............................................. ............................................ ................................... ............. 1 BAB I PENDAHULUAN ............................................ .................................................................. ............................................ ....................................... ................. 2
1.1
Sejarah dan Profil PT Satyaraya Keramindoindah ............................................. ...................................................... ......... 2
1.2
Lokasi PT Satyaraya Keramindoindah ............................................ ................................................................... ............................ ..... 3
................................................................. ............................................ ................................ .......... 4 BAB II DESKRIPSI PROSES ........................................... 2.1
Proses Pengolahan Bahan .......................................... ................................................................ ............................................ ............................ ...... 4
2.2
Proses Pembentukan ........................................... ................................................................. ............................................ ................................... ............. 8
2.3
Proses Pengeringan Green Body ........................................... .................................................................. ....................................... ................ 9
2.4
Proses Pengglasuran ........................................... ................................................................. ............................................ ................................. ........... 10
2.5
Proses Pengeringan Glaze Body ........................................... .................................................................. ..................................... .............. 13
2.6
Proses Pembakaran ............................................ ................................................................... ............................................. ................................. ........... 14
2.7
Proses Pemisahan ( sorting sorting ) dan Pengemasan ( packing ).................................. ............................................ .......... 15
................................................................. ............................................. ............................................ ......................17 DAFTAR PUSTAKA .......................................... ................................................................... .............................. ....... 18 LAMPIRAN (Flowchart Tahapan Proses) ............................................ Keterangan Flowchart:...................................................... ............................................................................ ............................................. .............................. .......18 A.
Proses Pengolahan Bahan ............................................. ................................................................... ............................................ ...................... 19
B.
Proses Pembentukan ........................................... ................................................................. ............................................ ................................. ........... 20
C.
Proses Pengeringan Green Body..................... Body........................................... ............................................. ..................................... .............. 21
D.
Proses Pengglasuran ........................................... ................................................................. ............................................ ................................. ........... 21
E.
Proses Pengeringan Glaze Body ........................................... .................................................................. ..................................... ..............22
F.
Proses pembakaran ............................................ ................................................................... ............................................. ................................. ........... 23
G.
Pemisahan ( sorting sorting ) dan Pengemasan ( packaging ) ........................................... .................................................. ....... 23
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Sejarah dan Profil PT Satyaraya Keramindoindah
Roman merupakan produk keramik terkemuka yang dikenal dengan produk lantainya, dinding dan aksesoris pendukungnya. Roman diproduksi oleh PT Satyaraya Keramindoindah (berlokasi di Balaraja Tangerang Banten) dan PT Roman Ceramic International (berlokasi di Ngoro Mojokerto Jawa Timur) dan didistribusikan oleh PT Satya Langgeng Sentosa. Ketiganya merupakan bagian dari Lyman Group. Filosofi Lyman Group: “Reliability and Quality is Our Business” adalah panduan utama bagi Roman dalam senantiasa menghasilkan produk -produk berkualitas tinggi dan dapat diandalkan. Lyman Group pada awalnya bernama Satya Djaja Raya (SDR) Group didirikan oleh Bapak Susanta Lyman pada tahun 1959. Usahanya dimulai dari perdagangan hasil bumi, kemudian berkembang ke bisnis usaha lain seperti perkayuan, properti, building material & distribusi, perkebunan, serta pertambangan minyak & gas bumi. Selama lebih dari 30 tahun, Roman telah hadir di Indonesia dan menjadi pemimpin pasar di industri ini. Secara keseluruhan produknya memiliki kualitas terbaik dan terjamin yang diperuntukkan bagi konsumen yang mengutamakan kualitas dan nilai tambah yang tinggi. Berdasarkan ISO 13006 Roman termasuk dalam kategori 1 (daya serap air 3%) dan merupakan kategori keramik lantai yang tertinggi yang ada di produksi di Indonesia. Roman (lantai dan dinding) senantiasa dihadirkan dalam bentuk konsep yang lengkap sehingga menjadi solusi lengkap bagi para konsumen maupun para professional (arsitek dan interior desainer). Lantai dan dinding Roman menggunakan teknologi digital tercanggih: Digital Tecnica untuk mencapai hasil desain, warna dan tekstur yang indah, tajam, kaya warna dan trendi. Lantai Roman menerapkan teknologi Gres, dengan hasil akhir produk yang lebih tahan beban, tahan gores dan tahan noda, sehingga memastikan penggunaan produk Roman yang awet dan tahan lama. Roman telah diekspor kelebih dari 60 negara di 5 benua selama lebih dari 25 tahun. Roman secara konsisten terus mengembangkan produk produk inovatif dengan memanfaatkan ide-ide terkini, kreatifitas-kreatifitas seluruh sumber daya manusia dan penguasaan teknologi tercanggih yang ada dan terus berkembang. Beberapa tahun terakhir Roman telah mengembangkan Roman Granit, produk granit yang unik dan tren disekaligus berkualitas tinggi.
2
1.2
Lokasi PT Satyaraya Keramindoindah
Lokasi PT Satyaraya Keramindoindah terletak di pulau Jawa, tepatnya di Desa Sentul, Kecamatan Balaraja, Kabupaten Tanggerang, Provinsi Banten (25 km jalan tol Serang).
3
BAB II DESKRIPSI PROSES
Setiap keramik lantai yang dihasilkan oleh PT. Satyaraya Keramindoindah. Diproduksi melalui serangkaian proses. Dimulai dari pengolahan bahan, hingga akhirnya melalui proses pembakaran yang akan mengubah sifat-sifat body dan glasur menjadi produk keramik sesuai dengan yang diinginkan.
2.1
Proses Pengolahan Bahan
Proses pengolahan bahan pada umumnya menyangkut proses size reduction, karena umumnya bahan mentah untuk body keramik langsung didapat dari alam dan dalam keadaan berupa bongkahan, sehingga ukuran bahan mentah belum sesuai dengan ukuran yang dikehendaki, oleh karena itu diperlukan proses size reduction. Hal ini berbeda dengan bahan glasur yang pada umumnya sudah dalam bentuk kemasan siap pakai. Peralatan-peralatan yang digunakan pada proses ini diantaranya:
Impact Mill Adalah mesin yang digunakan untuk menghaluskan material yang berupa bebatuan dengan ukuran yang besar. Alat ini menggunakan motor listrik sebagai penggerak yang dihubungkan dengan poros melalui belt yang kemudian akan menggerakkan pemukul (hammer ) berbentuk silinder dan dilengkapi dngan bilah-bilah untuk memecahkan bebatuan, dimana bebatuan dimasukkan melalui bagian atas mesin akan mengalami benturan dari hammer dan dinding mesin sehingga batuan tersebut akan pecah menjadi bagianbagian yang lebih kecil. Alat ini berjumlah 2 unit.
Inclened Vibrating Screen Mesin ini digunakan untuk menyaring material yang sudah dikecilkan oleh impact mill , sehingga ukuran material seragam dan sesuai dengan yang dikehendaki. Alat ini menggunakan motor listrik untuk menggerakkan poros, menghasilkan efek getaran pada mesin. Mesin ini terdiri atas tiga tahapan penyaringan dengan ukuran screen yang berbeda yaitu 20 mesh dan 8 mesh. Material dari impact mill yang telah benar-benar halus akan diteruskan ke tempat penampungan material, sedangkan yang masih kasar akan dikembalikan lagi ke mesin impact mill untuk diproses kembali.
Weighing box Alat ini digunakan untuk menimbang bahan atau material yang akan digunakan pada proses produksi. Alat ini dilengkapi dengan layar pada bagian depan mesin untuk mengetahui berat material yang telah dimasukkan. Dari WB ini kemudian bahan-bahan diangkut dengan belt conveyor untuk dimasukkan kedalam ball mill . Alat ini berjumlah 3 pasang. 4
Ball Mill Alat yang digunakan untuik mencampur dan mengaduk material yang akan digunakan pada proses produksi. Alat ini berbentuk silinder. Di dalam ball mill terdapat alumina ball sebanyak 21 ton / ball mill, sedangkan dinding didalamnya terbuat dari allubit dan rubber lining . Kapasitas ball mill untuk berat basah 17 ton, sedangkan untuk berat kering 13,5 ton. Alat ini berjumlah 17 unit.
Squirrel tank (SQ) Squirrel tank (SQ) merupakan tempat penampungan material yang telah diproses pada ball mill berupa Lumpur yang disebut masse. Tempat penampungan ini dilengkapi bilah-bilah pengaduk. Kapasitas dari SQ ini berkisar 108 ton. Alat ini berjumlah 12 unit.
Storage ark (SA) Storage ark merupakan tempat penampungan masse yang berasal dari SQ. Tempat penampungan ini juga dilenfgkapi bilah-bilah pengaduk dan juga saringan magnet untuk menyaring kandungan besi yang terdapat pada material. Alat ini berjumlah 6 unit.
Piston pump Alat ini digunakan untuk memompa material yang berupa masse dari SA ke spray dryer. Alat ini menggunakan tenaga hidrolik untuk menggerakkan piston yang bekerja naik turun untuk menghisap dan mendorong material dengan tekanan berkisar 30 bar dan juga dilengkapi dengan twin filter dengan filter 20 mesh.
Spray dryer Alat ini digunakan untuk mengeringkan masse menjadi butiran halus (powder). Alat ini terdiri dari ruangan pengering, sumber gas, atomisasi cairan dan pemisahan hasil kering dengan gas. Dalam pengeringan masse, alat ini menggunakan panas yang dihasilkan melalui pembakaran di burner, yang ditiupkan ke dalam spray dryer dengan bantuan blower . Masse yang dipompa oleh piston pump akan dilewatkan melalui nozzle di dalam spray dryer. Ukuran nozzle bevariasi yaitu 3 mm dam 3,5 mm. Nozzle-Nozzle ini dipasang selang-seling agar tidak terjadi cross dan dapat me ndapatkan bentuk powder sesuai yang diinginkan. Dari lubang nozzle inilah masse disemprotkan menjadi kabut yang kemudian akan mengalami kontak langsung dengan aliran udara panas dari tiupan blower, sehingga akan berubah bentuk menjadi powder yang berjatuhan. Suhu udara panas adalah berkisar 500 oC. Setelah proses dehidrasi selesai, powder selanjutnya diangkut oleh bely conveyor ke silo penampungan.
5
Micro ball Alat yang digunakan untuk mencampur bahan-bahan menjadi pasta. Pasta merupakan material untuk membuat motif diatas body tegel. Alat ini menggunakan motor listrik untuk menggerakkan bilah-bilah pengaduk, selain itu alat ini juga dilengkapi batuan alibit dengan ukuran kecil untuk mempercepat pencampuran bahan. Alat ini mempunyai kapasitas yang bervariasi antara 15 – 100 kg kering bahan, 50 kg bahan kering dan 200 kg bahan kering. Lamanya pengadukan pasta dalam alat ini berkisar 15 – 30 menit. Di unit GBM alat ini berjumlah 4 buah.
1. Proses pengolahan bahan body Pembuatan body keramik bertujuan untuk menyiapkan bahan material untuk proses pembentukan, yang meliputi penggilingan kasar hingga terbentuk powder . Bahan untuk pembuatan body keramik dibuat dari campuran dari beberapa macam individu clay dan feldspar , yang dibuat sesuai dengan resep yang dikembangkan oleh bagian Research and Development . Uraian proses
Di unit ini clay dan feldspar yang telah digiling, ditimbang sesuai dengan komposisi yang telah di tetapkan yang kemudian dimasukkan kedalam weighing box. Jumlah weighing box di PT. Satyaraya Keramindoindah adalah sebanyak 6 unit dengan kapasitas masing-masing 16 ton. Dari weighing box ini kemudian bahan-bahan diangkut dengan menggunakan belt conveyor untuk dimasukkan ke dalam ball mill dan ditambah air sebanyak 55 % dari bahan kering serta bahan-bahan addictive (waterglass, STTP, talc, silica dan slip thinner). Di dalam ball mill ini selanjutnya bahan-bahan tersebut akan digiling menjadi lebih halus lagi selama ± 8 jam, dengan kecepatan putaran 12 rpm. Alat ini berjumlah 17 buah yang masing-masing berisikan grinding medium (alumina ball). Setelah selesai penggilingan, maka akan didapat Lumpur (masse) yang diperiksa viskositas, densitas, serta residunya. Jika semuanya telah sesuai standar maka masse tersebut dikeluarkan dari ball mill yang kemudian disaring dengan vibrating sieve 60 mesh. Penyaringan ini bertujuan untuk memisahkan bahan-bahan yang masih kasar dan bahan-bahan lain (kayu, plastic dan kotoran) kemudian dimasukkan ke dalam tangki penampungan SQ ( squirrel tank ). Di dalam SQ ini, masse harus terus diaduk untuk menghindari terjadinya pengendapan dan menjaga homogenitas masse. Pengadukan dilakukan oleh mixer yang berkecepatan rendah (± 15 rpm), agar tidak terjadi perubahan struktur pada masse. Dari tangki SQ kemudian masse dipompa dengan tekanan 2 bar dan disaring kembali dengan vibrating sieve 80 mesh dan FE catcher , hal ini dilakukan untuk menhilangkan partikel besi pada masse. Setelah selesai penyaringan, masse ditampung pada tangki penampungan SA ( storage ark ) sambil diaduk kembali.
6
Selanjutnya, terjadi proses dehidrasi pada masse dengan menggunakan spray dryer . Prinsip kerja spray dryer yaitu masse disemprotkan dalam ruangan pengering dan di dalam ruangan masse mengalami kontak langsung dengan panas sehingga dihasilkan powder . Jenis spray dryer yang ada adalah 3 unit, yaitu ATM 35, ATM 40 dan ATM 51, pembagian tipe ini berdasarkan atas kapasitas produksi dari masing-masing spray dryer, seperti dibawah ini : 1. Spray dryer ATM 35 kapasitas maksimum 7 ton / jam. 2.
Spray dryer ATM 40 kapasitas maksimum 8 ton / jam.
3.
Spray dryer ATM 51 kapasitas maksimum 10 ton / jam.
Standar kadar air yang keluar dari spray dryer adalah 6,5 – 7,0 % dengan suhu powder ± 30 – 50 oC. Setelah proses dehidrasi selesai, powder-powder tersebut diangkut dengan belt conveyor dan bucket elevator untuk dibawa ke silo-silo penampungan. Tetapi sebelumnya powder tersebut diayak dengan ayakan 20 mesh, agar ukurannya seragam. Powder yang berada di dalam silo-silo penampungan diperam selama 24 jam untuk memperoleh kadar air yang homogen agar tidak terjadi gangguan pada proses pembentukkan. Silo yang digunakan adalah sebanyak 21 buah dengan pambagian sebagai berikut : 1.
Silo A sebanyak 9 unit, dengan kapasitas 40 ton / silo (ATM 35).
2.
Silo B sebanyak 6 unit, dengan kapasitas 60 ton / silo (ATM 40).
3.
Silo C sebanyak 6 unit, dengan kapasitas 100 ton / silo (ATM 51).
Setelah powder mengalami pemeraman kemudian dialirkan ke unit-unit pembentukan ( press) dan disini ditampung lagi dalam silo-silo kecil atau silo press. 2. Proses pengolahan bahan glasur Glasur adalah suatu larutan yang akan menjadi suatu lapisan gelas tipis yang melapisipermukaan keramik setelah dilakukan proses pembakaran. Proses persiapan glasur disiapkan oleh unit glaze ball mill (GBM). Karena bahan-bahan glasur sudah dalam bentuk kemasan yang siap pakai maka dalam penggilingan glasur tidak ada penggilingan kasar. Setelah bahan-bahan glasur disiapkan maka dapat di proses sesuai dengan tahapan sebagai berikut : 1. Penimbangan 2. Penggilingan halus 3. Penampungan messe Uraian Proses
Sebelum bahan-bahan dicampur maka perlu dilakukan penimbangan,hal ini harus dilakukan dengan teliti dan sesuai dengan komposisi yang telah ditetapkan, terutama sekali untuk bahan pewarna ( stain) karena kesalahan penimbangan sedikit saja akan berpengaruh pada produk yang dihasilkan. Setelah penimbangan selesai, maka campuran bahan-bahan glasur dimasukkan ke dalam jumbo bag untuk dibawa ke unit penggilingan. 7
Setelah bahan-bahan glasur selesai ditimbang, maka dilakukan proses penggilingan dengan menggunakan mesin ball mill . Penambahan air dan kecepatan putar ball mill disesuaikan dengan kapasitas. Lamanya waktu penggilingan untuk engobe (bahan perekat) ± 7 – 8 jam, sedangkan untuk glasur ± 8 – 12 jam. Penggilingan biasanya dihentikan sebelum waktu yang ditetapkan, hal ini dilakukan untuk memeriksa viskositas, densitas, serta residu glasur apakah sesuai standar atau tidak. Jika telah sesuai, glasur selanjutnya ditap atau dialirkan ke tangki-tangki penampungan. Jumlah ball mill pada unit GBM berjumlah 18 unit, yaitu : 1.
Ball mill kapasitas 100 kg sebanyak 1 buah digunakan untuk test .
2.
Ball mill kapasitas 300 kg sebanyak 2 buah digunakan untuk test .
3.
Ball mill kapasitas 750 kg sebanyak 2 buah digunakan untuk produksi.
4.
Ball mill kapasitas 2000 kg sebanyak 1 buah digunakan untuk produksi.
5.
Ball mill kapasitas 5000 kg sebanyak 1 buah digunakan untuk produksi.
Masse hasil penggilingan yang telah memenuhi standar selanjutnya dialirkan ke dalam tangki penampungan SQ ( squirrel tank ) dengan memberi tekanan angin sebesar 2 bar agar masse dapat mengalir dengan mudah. Tangki SQ ini dilengkapi dengan tutup dan batang pengaduk, hal ini bertujuan untuk mengaduk masse dengan keceptan 15 rpm agar tidak mengendap dan menjaga homogenitas dari masse. Jumlah tangki adalah sebanyak 36 buah dengan kapasitas masing-masing 6 ton. Glasur yang akan dipakai untuk produksi terlebih dahulu disaring dengan vibrating sieve 100 mesh, sedangkan untuk engobe dengan 80 mesh. Setelah disaring kemudian dimasukkan ke dalam tangki kecil untuk dibawa ke glazing line.
2.2
Proses Pembentukan
Proses pembentukan keramik yang dilakukan saat ini dilakukan dengan cara press kering. Keuntungan menggunakan metode ini adalah akan didapatkannya kepadatan atau kerapatan yang merata pada keramik dengan struktur yang homogen, dan juga body keramik dapat langsung kering, kemudian diglasur dan dibakar dengan cepat. Untuk menunjang semua itu maka perlu adanya pengaturan distribusi powder, dan kadar air. Kadar air powder yang digunakan dalam proses ini adalah 6,5 – 7,0 %. Peralatan yang digunakan pada proses ini adalah mesin press. Mesin press adalah alat yang digunakan untuk membentuk body keramik dari bahan powder yang dihasilkan pada proses pengolahan bahan. Alat ini menggunakan system hidrolik untuk menggerakkan bagiannagian seperti surface punch, logo punch yang akan mendorong dan menekan powder sehingga sesuai dengan cetaskan yang digunakan. Uraian Proses
Dalam distribusi powder , penumpahan butiran powder menempati ± 60 % volume, sedangkan sisanya ± 40 % volume adalah udara. Oleh sebab itu untuk mendapatkan hasil
8
pembentukan yang baik maka metode penekanan dilakukan dalam dua tahap, tahap pertama yaitu dilakukan penekanan ± 30 – 50 bar, kemudian cetakan sedikit dinaikkan, hal ini untiuk memberikan kesempatan pada udara yang ada dalam powder dapat keluar melalui pori-pori powder . Setelah itu dilakukan penekanan yang kedua yang mempunyai kecepatan dan tekanan yang tinggi, sebesar ± 200 – 300 bar, hal ini tergantung dari ukuran keramik yang ingin dibentuk. Penekanan kedua dimaksudkan untuk memberikan kekompakan pada powder sehingga tercetaklah body. Setelah green body terbentuk, selanjutnya diukur ketebalannya menggunakan caliper , diukur pula beratnya. Jumlah mesin press di PT. Sat yaraya Keramindoindah sebanyak 13 buah dan di kelompokkan sebagai berikut : 1. Mesin press PH 980 sebanyak 3 buah, digunakan untuk mencetak keramik ukuran 33 x 33 cm. 2. Mesin press PH 1400 sebanyak 6 buah, digunakan untuk mencetak keramik ukuran 20 x 20 cm, 33 x 33 cm. 3. Mesin press PH 1600 sebanyak 4 buah, digunakan untuk mencetak keramik ukuran 33 x 66 cm dan 45 x 45 cm. Semua mesin press yang dilakukan beroperasi secara otomatis dimana kecepatan penekanan dapat diatur sesuai dengan kondisi powder . Setelah mendapatkan green body kemudian dilanjutkan ke proses pengeringan.
2.3
Proses Pengeringan Gr een Body
Proses pengeringan green body bertujuan untuk : 1. Mengeringkan green body dari kadar air powder menjadi dibawah 1% (0,2 – 0,3 %), hal ini untuk menghindari terjadinya retak atau pec ah sewaktu pengglasuran maupun pada proses pembakaran.. 2. Memberikan panas pada green body sesuai dengan permintaan glazing line. 3. Menambah kekuatan green body. Proses pengeringan merupakan suatu langkah yang sangat penting dalam proses pembuatan keramik karena apabila kadar air yang tersisa dari proses pembentukan masih tinggi, hal ini akan menimbulkan susut yang tinggi. Kecepatan pengeringan sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti : 1. Suhu udara. 2. Kelembapan udara. 3. Ketebalan dan luas permukaan green body.
9
4. Sistem penyusutan green body yang dikeringkan. Peralatan yang digunakan pada proses ini adalah vertical dryer . Vertical dryer adalah alat yang digunakan untuk mengurangi kadar air dari body keramik yang baru dibentuk dengan menggunakan mesin press dengan cara pemanasan. Prinsip kerja alat ini adalah system oven, dimana green body hasil pengepresan dibawa oleh roll-roll menuju penopang yang berfungsi menempatkan green body ke dalam bucket-bucket pengering vertical dryer. Alat ini memanfatkan efek sirkulasi udara panas yang dihasilkan dari pembakaran burner yang kemudian ditiupkan ke dalam mesin ini dengan menggunakan blower. Didalam mesin ini terdapat tiga daerah pengeringan, yaitu pre heating area, dr ying area, dan stabilization area. Uraian Proses
Green body yang telah terbentuk dibawa oleh roll-roll menuju penopang yang akan menempatkan green body ke dalam bucket-bucket pengering. Prinsip kerja pengering ini seperti mesin oven. Di dalam mesin dryer ini terdiri dari 3 daerah pengeringan dengan suhu yang berbeda-beda, yaitu : 1. Daerah S11 dengan temperatur 170 – 172 oC, merupakan pemanas atas. 2. Daerah S13 dengan temperatur 160 oC, merupakan pemanas bawah. 3. Daerah S12 dengan temperatur 80 - 100 oC, merupakan pemanas green body. Lamanya pengeringan ini sekitar 60 – 90 menit dengan suhu keluaran green body dari dryer sebesar 80 – 90 oC, ini bertujuan agar tidak terjadi kesulitan dalam proses pengglasuran.
2.4
Proses Pengglasuran
Pengglasuran dan pendekorasian merupakan tahapan yang perlu diperhatikan dalam proses pembuatan keramik, karena proses tersebut sangat menentukan mutu, daya tarik dan keindahan. Dalam proses pengglasuran di PT. Satyaraya Keramindoindah dilakukan di unit glazing line. Adapun proses pengglasuran menggunakan metode percik ( disco) dan metode air terjun (vella), serta untuk pendekorasian dengan menggunakan mesin cetak ( printing ). Peralatan-peralatan yang digunakan pada proses ini diantaranya:
Cabin spray/air less
Alat yang digunakan untuk memberikan lapisan dasar diatas body keramik. Alat ini menggunakan pompa untuk mendorong engobe melewati nozzle sehingga cairan yang keluar berupa kabut yang akan melapisi permukaan body keramik. Hasil penyepreyan kasar, dan jika menggunakan 6 buah nozzle permukaan green body dapat tertutup semua. Cabin dioprasikan dalam keadaan terbuka.
10
Cabin disc
Alat yang digunakan untuk memberi lapisan warna pada permukaan keramik yang telah diberi engobe, yaitu glasur. Alat ini menggunakan motor listrik yang dihubungkan dengan poros dan alat berupa piringan (disc) yang berlapislapis, dimana tiap disc diberi lubang untuk mengalirkan glasur. Adanya gaya sentrifugal yang terjadi yang terjadi pada disc menyebabkan cairan glasur dapat terpercik mengenai permukaan keramik yang melintas dibawahnya.
Fume cabin
Prinsip kerja alat ini hamper sama dengan cabin spray hanya saja cabin ketika beroprasi dalam keadaan terbuka. Menggunakan spray gun yang memberikan efek kabut juga hanya efek yang dihasilkan lebih lembut daripada cabin spray dan penyebaran warnannya kurang merata.
Brushing Machine Alat ini bekerja seperti mengamplas, digunakan untuk memoles bagian atas keramik. Roda-roda gigi kecil yang berputar menggerakkan brush dari bahan spons dengan arah memutar. Gerakan spons tersebut menyapu permukaan keramik.
Printing Machine
Alat ini digunakan untuk memberikan motif pada keramik yang telah dilapisi engobe dan glasur. Cairan yang digunakan pada proses printing disebut pasta, yang kekentalannya disesuaikan dengan motif dan juga aplikasi alat. Printing machine yang digunakan dapat dikategorikan atas dua bagian, yaitu : - Flat printing Alat ini bekerja seperti alat sablon, hanya saja sudah secara otomatis dan dilengkapi dengan sensor-sensor dimana sensor membaca keramik yang ada di bawahnya maka motor akan menggerakkan kuas sablon (spatula) yang membawa pasta kedepan kemudian menggerakkanya kebelakang dan mencetak motif yang diinginkan. - Roll printing Alat ini sudah bekerja secara otomatis dan pendekorasian sudah menggunakan drum. Macam-macam mesin roll printing, yaitu mesin rotorcolor, multi roll dan keraflex. Uraian Proses
Sebelum proses pengglasuran terlebih dahulu green body diberi lapisan engobe, hal ini bertujuan agar daya rekat antara glasur dan green body lebih kuat dan juga untuk menutupi warna green body. Pemberian lapisan engobe dilakukan dengan menggunakan metode semprot, mesin yang digunakan adalah air less/cabin spray. Mesin ini memakai nozzle-nozzle untuk memancarkan engobe.
11
1.
Pengglasuran dengan metode disco
Mesin yang digunakan adalah cabin disc. Prinsip kerja pengglasuran metode disco yaitu pengglasuran dengan cara percikan, dimana glasur dari tangki-tangki kecil (SQ) dipompa untuk dialirkan ke tabung regulator, kemudian piringan diputar dengan motor penggerak sehingga glasur memercik ke permukaan green body.Untuk mendapatkan berat glasur yang sama dan seragam kecepatan putaran antara mesin disco dengan kecepatan belt conveyor yang membawa keramik. Keuntungan dari metode disco yaitu pada bagian tepi keramik tidak terkena glasur, sehingga tidak memerlukan pekerjaan tambahan seperti penggerindaan ( trimming ) pada bagian sisinya. Sedangkan kerugiannya adalah banyak kabut glasur yang berterbangan dan menempel pada mesin, apabila hal ini dibiarkan maka akan menimbulkan cacat t etes cabin. Untuk menghindari hal tersebut maka perlu adanya pembersihan secara berkala pada mesin cabin disc. 2.
Pengglasuran dengan metode vella
Pengglasuran dengan metode vella dilakukan dengan cara water fall / air terjun dimana masse glasur dari tangki-tangki kecil (SQ) dipompa dengan menggunakan kompresor untuk dialirkan ke bagian blade. Dari alat vella inilah kemudian masse glasur dialirkan secara kontinyu dan merata seperti air terjun kepermukaan body yang ada di bawahnya. Berat glasir dan ketebalannya pada setiap body sangat bergantung dengan bukaan blade dan juga kecepatan belt conveyor yang ada di bawahnya. Keuntungan menggunakan alat ini adalah diperoleh permukaan keramik yang lebih rata dan halus. Kerugian dari metode ini adalah pada bagian tepi keramik terkena lapisan glasur sehingga memerlukan pekerjaan tambahan yaitu penggerindaan (trimming ) pada bagian tepi keramik, karena apabila hal ini dibiarkan maka pada saat proses pembakaran keramik satu dengan yang lainnya akan lengket. Jenis cacat yang sering terjadi pada proses pengglasuran adalah : -
Cacat trimming yang disebabkan karena proses pengikisan bagian tepi keramik yang tidak rata.
-
Cacat garis yang disebsbkan oleh adanya endapan glasur pada vella.
-
Cacat bayang karena adanya getaran pada mesin vella.
Untuk menghindari cacat tersebut maka perlu adanya pembersihan vella dan juga selama proses pengoprasian, jangan sampai terjadi getaran yang berlebih. 3.
Pendekorasian
Di PT. Satyaraya Keramindoindah, digunakan beberapa tipe alat untuk mendisain permukaan keramik sesuai motif yang diinginkan, yaitu :
12
Mesin Flat printing Alat ini bekerja seperti alat sablon, hanya saja sudah secara otomatis dan dilengkapi dengan sensor-sensor dimana sensor membaca keramik yang ada di bawahnya maka motor akan menggerakkan kuas sablon ( spatula) yang membawa pasta kedepan kemudian menggerakkanya kebelakang dan mencetak motif yang diinginkan.
Mesin rotorcolor, multi roll dan keraflex Alat ini sudah bekerja secara otomatis dimana alat pendekorasian sudah menggunakan drum. Gambar hasil pendekorasian bisa lebih dari satu jenis dan juga dapat diprogram sesuai dengan yang diinginkan, antara lain : a. Center , dimana gambar yang dihasilkan hanya sejenis b. Synchrone, dimana gambar yang dihasilkan acak akan tetapi gambar keramik yang satu dengan keramik yang lain apabila disejajarkan gambarnya akan bersambung. c. Random, dimana gambar yang dihasilkan acak dan tidak bersambung apabila disejajarkan antara keramik yang satu dengan keramik yang lainnya.
Mesin fume Dimana pasta yang ditempatkan pada tangki (SQ) dan kemudian dipompa untuk dialirkan ke alat fume untuk dikabutkan. Untuk mengatur tebal tipisnya hasil pengabutan ini dipengaruhi oleh viskositas pasta, sedangkan halus kasarnya ditentukan diperoleh dengan mengatur tekanan anginnya dan nozzl e.
2.5
Proses Pengeringan Gl aze Body
Prose pengeringan yang dimaksud disini adalah pengeringan tegel keramik yang telah berglasur ( glaze body), karena setelah proses pengglasuran kadar airnya menjadi lebih dari 1%. Tujuan pengeringan ini adalah untuk mengurangi kadar air glasur agar dalam proses pembakaran tegel tidak menjadi pecah dan retak. Peralatan-peralatan yang digunakan pada proses ini diantaranya:
Loading Box
Fasilitas yang digunakan untuk memindahkan keramik dari bagian glazing line ke bagian roll kiln. Alat ini berupa lori yang digerakkan dengan movement car pada rell yang tersedia. Kapasitas pengangkutan lori untuk ukuran tegel yang berbeda : 1.
Untuk ukuran 20 x 20 cm, ± 1750 buah keramik.
2.
Untuk ukuran 30 x 30 cm, ± 700 buah keramik.
3.
Untuk ukuran 33 x 33 cm, ± 600 buah keramik.
13
4.
Untuk ukuran 45 x 45 cm, ± 600 buah keramik.
5.
Untuk ukuran 33 x 66 cm, ± 300 buah keramik.
Roll kiln Alat yang digunakan untuk membakar keramik yang telah diberi warana dan motif pada bagian glazing line, sehingga dapat menghasilkan keramik sesuai keinginan. Alat ini dibagi menjadi tiga zone, yaitu pre heating zone yang merupakan area pemanasan awal dimana panas yang digunakan berasal dari firing zone yang berkisar 200 – 800 oC. Lalu area firing zone yang merupakan area pembakaran utama dimana panas yang digunakan berasal dari proses pembakaran (burner) melalui nozzle-nozzle yang menyemburkan bahan bakarsehingga dihasilkan panas dari 800 – 1200 oC. Kemudian yang terakhir coling area yang merupakan area pendinginnan, dimana udara ditiupkan kedalam mesin dengan cool air fan.
Uraian Proses
Proses pengeringannya adalah dengan memasukkan glazebody ke dalam lori (loading box). Pengeringan ini dilakukan di sebuah terowongan yang dipenuhi udara panas hasil pembakaran di Roll Kiln. Suhu pengeringan ini berkisar antara 80 – 70 oC dan lamanya pengeringan ± 1 jam.
2.6
Proses Pembakaran
Proses pembakaran merupakan hal yang sangat penting dan sangat mentukan terhadap mutu keramik yang dihasilkan, proses pembakarannya adalah dengan membakar green body dan glasurnya secara bersama-sama dan cepat ( single fast firing ). Peralatan yang digunakan pada proses ini yaitu tungku roll heat kiln (RHK). Jumlah roll kiln yang digunakan di PT. Satyaraya Keramindoindah ada sebanyak 7 buah. Lamanya pembakaran pada alat ini adalah ± 40 – 55 menit. Uraian Proses
Pembakaran dengan tungku ini dilakukan dalam tiga tahapan proses pembakaran, yaitu: 1. Tahap pembakaran awal ( preheating ) Pada tahap ini suhu pembakaran sekitar 200 – 800 oC. Tujuan pada tahap ini untuk menguapkan sisa air terabsorpsi sebesar ± 1 % yang masih terdapat pada keramik. Pada tahap ini juga terjadi pembakaran zat-zat organic pada suhu 300 – 400 oC, pelepasan air kristal pada suhu 400 – 700 oC, dan perubahan sisa-sisa karbon dan belerang pada suhu 700 – 800 oC. Panjang daerah preheating untuk RK nomor 1 dan 2 adalah 4,1 meter dan RK nomor 3 – 7 adalah 4,2 meter. 2. Tahap pembakaran maksimal ( firing ) Pada tahap ini suhu pembakaran berkisar antara 800 – 1200 oC. Pada tahap ini keramik mengalami sintering dan glasur akan mengalami peleburan menjadi 14
lapisan gelas pada permukaan keramik. Dalam hal ini bagian keramik yang kontak langsung dengan glasur juga mengalami peleburan sehingga te rbentuk lapisan body glasur. Daerah firing dilengkapi dengan skep-skep yang berfungsi untuk menetralkan udara panas secra merata yang disebut neutral zone. 3. Tahap pendinginan (cooling ) Suhu udara yang digunakan untuk tahap pendinginan adalah berkisar 560 – 540oC. Proses pendinginan adalah dengan menghembuskan udara dengan cool air fan yang bertujuan agar udara panas keramik dapat keluar. Panjang daerah cooling untuk RK nomor 1 dan 2 dalah 33,6 meter dan untuk RK nomor 3 – 7 adalah 35,70 meter. Pada prinsipnya pembakaran keramik tidak hanya untuk mencapai suhu kematangannya saja tetapi untuk mengatur kecepatan pembakaran dan pendinginnan pula. Pengontrolan terhadap suhu dan tekanan tungku pada pembakaran perlu dilakukan, karena hal ini sangat berpengaruh terhadap cacatcacat pada keramik seperti cembung, cekung, mullet dan lainnya.
2.7
Proses Pemisahan ( sorting ) dan Pengemasan ( packing )
Pemisahan produk dan pengemasan ini perlu diperhatikan karena bertujuan untuk menyeleksi keramik berdasarkan kualitas sebelum dipasarkan. Peralatan-peralatan yang digunakan pada proses ini diantaranya:
Bending strength
Alat uji tekan yang digunakan untuk menguji keramik yang telah melewati proses pembakaran, tekanan alat ini adalah 2 bar.
Size analyzer
Mesin yang berfungsi untuk mensortir keramik berdasarkan ukuran sehingga keramik dikelompokkan kedalam kelas-kelas sesuai dengan jenis ukuran dan kualitasnya.
Iron case Sebuah alat yang digunakan untuk menampung keramik yang akan dia ngkut oleh forklift .
Mesin packing
Mesin yang berfungsi untuk mengemas keramik yang sudah melewati pemisahan bentuk, ukuran dan kualitas. Uraian Proses
Keramik yang telah mengalami proses pembakaran dilewatkan pada alat uji tekan (bending strength) dengan tekanan 2 bar, selanjutnya keramik dilewatkan pada mesin size analyzer yang berfungsi untuk mensortir keramik berdasarkan ukuran sehingga keramik dikelompokkan kedalam kelas-kelas sesuai dengan jenis ukuran dan kualitasnya.
15
Setelah itu keramik dimasukkan kedalam IC (iron case), kemudian keramik diangkut dengan menggunakan forklift untuk dibawa ke tempat sortir secara visual. Penyortiran ini dilakukan umtuk mengetahui cacat-cacat keramik secara langsung . Mula-mula tegel-tegel tersebut dilewatkan ke Sortir table yang berguna untuk melihat cacat-cacat pada permukaan keramik dan juga menentukan kualitas keramik, dari KW 1, KW 2, KW 3 maupun afal. Kemudian keramik-keramik tersebut dilewatkan ke size analyzer (dico liner) untuk memisahkan ukuran dari K, S, L dan juga dilewatkan ke dico planar untuk memisahkan bentuk. Setelah keramik melewati alat-alat tersebut, selanjutnya dibawa ke mesin packing untuk di kemas sesuai dengan ukuran, jenis motif serta kualitas masing-masing.
16
DAFTAR PUSTAKA
Sari, Dessy A., 2016. Sistem Proses dan Sistem Pemrosesan Pembuatan Keramik PT. Satyaraya Keramindoindah. Karawang: Fakultas Teknik, Universitas Singaperbangsa Karawang. www.romanceramic.com/id/company-id , diakses pada hari Minggu, tanggal 15 Mei 2016, jam 17:28.
17
LAMPIRAN (Flowchart Tahapan Proses)
Keterangan Flowchart: = Proses
= Peralatan atau tempat
= Bahan
= Proses lanjutan
18
A.
Proses Pengolahan Bahan
1. Proses Pengolahan Body
Clay dan Feldspar
Impact mill
Inclened vibrating screen
Penggilingan
Penyaringan 20 dan 80 mesh
+ zat addictive dan air 55%
Ya Apakah masih kasar ? Belt conveyor
Ball mill Penggilingan
Weighing box
Penimbangan
Vibrating sieve 60
= ±8 jam
Penyaringan
Messe
= 15 rpm
Squirrel tank
Pengadukan
Penampungan
Dipompa P = 2 bar Belt conveyor
Vibrating sieve 80
20 mesh
Kadar air = 6,5-7% T = ± 30-50℃
Penyaringan
Powder
Fe catcher
Penampungan
Pengeringan
Storage ark
Spray dryer
Penampungan
Penyaringan
Dipompa Silo-silo Blower
P = 30 bar
Pemeraman
= 24
Proses Pembentukan
Piston pump
Panas T = 500 C
Burner
Silo press
19
2. Proses Pengolahan Bahan Glasur Glaze ball mill
Glasur
Penggilingan
Jumbo bag
Ball mill
= ±7 − 8 jam
Messe
= ± 8 − 1 2 jam = 15 Tangki kecil
Penyaringan
Penampungan
Pengadukan
Vibrating sieve
Micro ball = 2
Glazing line
Squirrel tank Glasur = 100 mesh Engobe = 80 mesh
B.
Proses Pembentukan
Kadar air 6,5-7% Powder
Penumpahan
P = ±30 − 50 bar
P = ±200 − 300 bar
Penekanan I
Penekanan II
Powder = ±60%
Mesin press
Udara = ±40%
= kondisi powder caliper
Proses pengeringan
Pengukuran ketebalan dan berat
Green body
20
C.
Proses Pengeringan Gr een B ody = 60 − 90
T = 80-90℃
Pengeringan
Green body
Bucket pengering
Green body
Roll-roll
Vertical dryer Proses pengglasuran
= 170 − 172℃, pemanasan atas = 160℃, pemanasan bawah = 80 − 100℃, pemanasan green body
D.
Proses Pengglasuran Metode semprot Green body
Brushing machine Pengglasuran (vella/disco)
Pelapisan engobe
Pemolesan
Airless/cabinspray
Pendekorasian
Pengeringan glaze body
Glaze body
1. Pengglasuran dengan metode disco Diputar Squirrel tank
Glasur
Tabung regulator
Cabin disc
Belt conveyor
Pengglasuran
21
2. Pengglasuran dengan metode vella Squirrel tank
Dialirkan
Blade
Glasur
Dipompa kompressor Pengglasuran
Berat dan ketebalan glasur = bukaan blade dan kecepatan belt conveyor
3. Pendekorasian
Mesin flat printing Penyensoran
Penyablonan Spatula
Mesin fume Squirrel tank
Pasta
Pengabutan
Fume Pendekorasian
Tebal tipis = viskositas pasta
Halus kasar = tekanan angin dan nozzle
E.
Proses Pengeringan Gl aze Body Udara panas
Glaze body
Pengeringan
Kadar air 1%
Loading box
Roll kiln
Proses Pembakaran
= 80 − 70℃ = ±1 jam
22
F.
Proses pembakaran
Roll kiln
= 560 − 540℃ Glaze body
Firing
Preheating
Kadar air ± 1%
Cooling
= 800 − 1200℃
= 200 − 800℃ = 300 − 400℃
Udara
Keramik
= 400 − 700℃ + = 700 − 800℃ Pemisahan dan
Cool air fan
pengemasan
G.
Keramik
Glasur
Sintering
Peleburan
Pemisahan (sorting ) dan Pengemasan ( packaging ) Keramik
Pengujian tekanan Bending strength
Pemisahan ukuran
Iron case
Size anal zer
P = 2 bar
Pemisahan ukuran Pemisahan secara visual
Sortir table
Dico liner
Pengangkutan
Forkli t
Pemisahan bentuk
Pengemasan
Dico planar
Mesin packing
23
